بررسی ویژگی های شکست منفی در سه نوع بلور فونونی دو-‌ بعدی

در این مقاله، بلور فونونی دو-بعدی شامل میله های فولادی (استیلی) که در آب جاسازی شده، مورد بررسی قرار گرفته‌اند. سه نوع سطح مقطع برای میله ها در نظر گرفته شده است. با به کار بردن روش عنصر متناهی، ساختار نواری برای هر سه نوع بلور محاسبه شد و سپس سطوح هم‌بسامد برای نوار اول هر سه نوع بلور به دست آمد. به علت این‌که سطح هم‌بسامد اطراف گوشۀ منطقۀ اول بریلوئن دارای تحدب است، حدس زده‌ می‌شود که جرم موثر فونونی منفی خواهد بود. بنابراین، رفتار شکست منفی توسط شبیه‌سازی یک ورقِ بلور فونونی، نشان داده شده است. نتایج نشان داد که بیش‌ترین شدت برای بلور فونونی با سطح مقطع دایره، مربع و مثلث با بسامد های به ترتیب برابر 1/15، 1/11 و 1/27 مگاهرتز است. اثر تغییر فاصلۀ منبع از ورقه بر میزان شدت و فاصلۀ نقطۀ کانونی از ورقه مورد بررسی قرار گرفتند، نتایج این مقاله با نتایج پژوهش‌های دیگر منطبق است.

Investigation tow of negative refraction characters in the three different 2D phononic crystals

In this paper, a twodimensional phononic crystal comprising of steel rod in water is investigated. Three cross sections for this rod are considered using finite element method (EFM). We plot the equifrequency surface of the first band, because of equifrequency surface convex around the edge of the first Brillouin Zone, we guess the negative effective phononic mass and so negative refraction. Moreover, the negative refraction behaviors are demonstrated by the simulation of a phononic crystal slab. The results show the maximum intensity for the phononic crystal with the circle, square, and triangle cross section, of 1.15 MHz, 1.11MHz and 1.27MHz, respectively. The dependence of intensity and focal point distance on the slab thickness and between the source and the slab on the negative refractive is investigated. The results are in good agreement with other works.